Як зробити зварювальний апарат інвертор своїми руками?

В даний час найбільш популярним, функціональним і продуктивним обладнанням для зварювання є зварювальний апарат інвертор.

В якості силових перемикачів в такому обладнанні застосовуються польові транзистори високої потужності. Це дозволило істотно зменшити розміри і масу агрегату. На ринку доступний великий вибір подібного обладнання. Всі доступні моделі мають практично однаковий принцип дії. Єдиним недоліком, який може позбавити від бажання купити такий агрегат, є його досить висока вартість. Однак ви можете докласти трохи зусиль і зібрати інвертор своїми руками.

Особливості саморобного зварювального апарату інвертора

Розглянутий зварювальний апарат інвертор складається з наступних основних елементів:

• блоку живлення;
• драйвера силових ключів;
• силової частини.

Саморобний зварювальний апарат інвертор буде мати наступні характеристики:

• максимальне значення споживаного струму - 32 А;
• струм зварювання - не більше 250 А;
• мережеве напруга - 220 В.

Такий зварювальний апарат інвертор зможе без особливих проблем варити з використанням електрода діаметром 3-5 мм і довжиною дуги до 10 мм. Коефіцієнт корисної дії саморобного агрегату нітрохи не поступається готовим магазинним приладів для зварювання.

Підготовка до складання зварювального апарату

Для складання агрегату вам знадобиться наступне:

• електротехнічна сталь;
• бавовняна тканина;
• мідні дроти;
• склотканина;
• текстоліт.

Для стабілізації напруги обмотки повинні бути виконані по всій ширині каркаса. Всього в конструкції розглядуваного зварювального апарату інвертора буде 4 обмотки:

• первинна - складається з 100 витків, ПЕВ 0,3 мм;
• три вторинні обмотки - одна на 15 витків (ПЕВ 1 мм), інша - теж з 15 витків (ПЕВ 0,2 мм), третя - з 20 витків (ПЕВ 0,3 мм).

Плата з блоком живлення монтується окремо. Між нею і силовий частиною буде розташований лист металу. Його необхідно електрично прикріпити до корпусу зварювального апарату інвертора.

Для управління затворкі будуть використовуватися провідники. Їх слід припаяти на мінімальній відстані від транзисторів. Вони повинні попарно скручуватися один з одним. Перетин особливого значення не має. Довжина ж провідників повинна бути не більше 15 см.

Перед складанням зварювального апарату інвертора потрібно уважно вивчити і розібратися в його принциповій схемі.

Блок живлення розглянутого агрегату являє собою традиційний флайбек. Первинну обмотку блоку потрібно буде накрити екрануючої обмотки. Вона робиться з такого ж дроту. Накладені витки повинні повністю перекрити первинні і мати з ними однакове напрямок. Між обмотками влаштовується ізоляція. Її можна зробити з лакоткани або малярного скотча.

Під час налаштування блоку живлення зварювального апарату вам потрібно підібрати такий опір, щоб напруга, що подається на харчування реле, становило 20-25 В. Підберіть надійні і потужні радіаторні елементи для вхідних випрямлячів. Для цієї мети відмінно підходять моделі, які використовувалися в старих компютерах. Їх можна недорого купити на радіоринку.

Схема управління включає всього 1 термічний датчик. Він буде розміщений всередині корпусу радіатора. На тому ж радіоринку слід купити ШІМ-контролер для блоку управління. Через його канал регулювання буде здійснюватися стабілізація струму в дузі. За допомогою конденсатора буде визначатися напруга ШІМ. Від самого ж напруги залежить сила струму зварювання.

Покрокова інструкція по збірці зварювального апарату інвертора

Перш за все підготуйте всі деталі, зазначені на принциповій схемі. Для складання такого зварювального інвертора можна використовувати доступні матеріали, які продаються в будь-якому магазині радіотехніки й електроніки. Перед тим як використовувати деталі, упевніться в їх працездатності.

Підберіть готовий дросель або зробіть його на сталевому муздрамтеатрі. Для виготовлення обмотки дроселя використовуйте провід ПЕВ-2. Потрібно зробити 175 витків.

Найдоступніші конденсатори, які можна використовувати для складання такого зварювального апарату інвертора, - це конденсатори К78.

Вони широко використовувалися в старих телеприймачів, тому знайти їх не складе труднощів. Робоча напруга конденсаторів повинно бути не менше 1000 В. Якщо не вдається знайти конденсатор з потрібним напругою, використовуйте кілька елементів, щоб їх загальна ємність відповідала необхідному номіналом.

Купіть кілька транзисторів КУ221А невеликої потужності. Не варто використовувати замість них один потужний транзистор, тому що через це знизиться робоча частота, а під час проведення зварювальних робіт буде зявлятися неприємний гучний звук. Та й неправильно підібрана потужність може привести до того, що вже дуже скоро доведеться виконувати ремонт обладнання.

При складанні зварювального інвертора витримуйте необхідні зазори між обмотками і магнитопроводами. В обмотки закладіть пластини з текстоліту. Завдяки цьому підвищиться електробезпека зварювального апарату і буде забезпечуватися його достатнє охолодження.

Далі вам потрібно прикріпити трансформатор до основи саморобного зварювального інвертора. Використовуйте для цього 2-3 скоби. Скоби можна зробити з мідного дроту діаметром від 3 мм. Плати виготовляються з фольгованого текстоліту. Для цього підійде матеріал товщиною близько 0,5-1 мм. У кожній платі слід підготувати 4 вузьких прорізи, завдяки яким буде знижуватися навантаження на висновки діодів.

Всі зібрані вузли агрегату встановіть на підставу. Його можна зробити з пластини гетинаксу. Буде досить пластини товщиною 0,5 см. В її центрі потрібно зробити кругле вікно під вентилятор. Останній обовязково захистіть гратами. Між магнитопроводами повинен залишатися повітряний зазор.

Виведіть на лицьову сторону підстави світлодіоди і ручку тумблера, а також затискачі для кабелів і ручку змінного резистора. В результаті ви отримаєте практично готовий зварювальний апарат. Цю конструкцію необхідно помістити в кожух з текстоліту або вініпласту. Стінки кожуха повинні мати товщину від 4 мм. Встановіть на тримач для електрода кнопку. Її і підключається до неї кабель необхідно надійно ізолювати.

Підключення саморобного зварювального апарату

Готовий зварювальний інвертор потрібно підключити до мережі або до акумулятора. Для підключення до акумулятора використовуйте затискачі. Обовязково слідкуйте за правильністю полярності. Чорний затиск йде на "-", а червоний - на "+". У разі якщо між акумулятором і бортовий мережею агрегату присутній зєднання, його можна не відєднувати. У момент підключення виходів зварювального інвертора з акумулятором повинна зявитися іскра.

Підключіть пристрої до розетки. Розетка повинна мати запобіжник або функцію автоматичного вимкнення. У разі необхідності допускається використання подовжувача до 50 м.

Увімкніть кнопку агрегату. Якщо все нормально, то загориться зелений світлодіод. Він буде горіти зеленим до тих пір, поки напруга на акумуляторі не виходитиме за прийнятні межі.

При підключенні і використанні саморобного інвертора потрібно враховувати ще один дуже важливий момент. У тому випадку, якщо при роботі зварювального інвертора на навантаження напруга акумулятора знизиться до 10,5 Вт і буде продовжувати падати протягом більш ніж 1 хвилини, апарат автоматично відключиться. Це запобіжить повну розрядку акумулятора і позбавить від необхідності його ремонту. Менш тривалі падіння напруги не зашкодять ні зварювального апарата, ні акумулятора, ні мережі.

Обслуговування та ремонт зварювального апарату: основні моменти

Періодично потрібно перевіряти працездатність кожного основного елемента зварювального апарату. Це дозволить виконувати його ремонт якомога рідше. Якщо агрегат став працювати неправильно або зовсім припинив функціонувати, потрібно негайно знайти причину поломки і виконати відповідний ремонт.

Для цього вам можуть знадобитися наступні інструменти:

• викрутка;
• паяльник;
• порохотяг;
• тестер;
• пензлик.

Перш ніж виконувати ремонт зварювального інвертора, потрібно розібратися в його пристрої. Одним з найголовніших елементів інвертора є випрямляч. Саме він перетворює змінний струм в постійну напругу. За рахунок мережевого фільтра забезпечується згладжування харчування. Транзисторна схема формує однофазне високочастотну напругу. За допомогою блоку управління можна регулювати роботу ключів за допомогою сигналів зворотного звязку по напрузі і струму і міняти режими роботи інвертора. Зварювальний трансформатор знижує напруга, потім воно випрямляється за допомогою блоку вентилів і надходить на електрод.

Перш ніж приступати до ремонту, вам потрібно буде зняти кришку корпусу апарату і продути його звичайним пилососом. Важкодоступні місця можна очистити за допомогою мякої сухої кисті.

Ремонт апарату починається з перевірки вхідного ланцюга. Вам потрібно перевірити, чи надходить в інвертор напруга. У разі якщо вхідна напруга присутня, вивчіть блок захисту. При необхідності зробіть ремонт або заміну запобіжного елемента.

Перевірте роботу системи контролю та температурного датчика. Звірте отримані вимірювання з номінальними. Якщо датчик не працює належним чином, потрібно буде його замінити, тому що виконати ремонт цього елемента не вийде.

Вивчіть робочі органи зварювального апарату. Якщо помітні потемніння або ознаки поганої пайки, перевірте відповідні ланцюги агрегату за допомогою тестера. Погані контакти призводять до перегріву апарату, його поломки і досить трудомісткого і дорогого ремонту. Всі помічені несправності потрібно відразу ж усунути. Розбовталися розєми затягніть, а неякісні зєднання пропоїти.

Якщо має місце нестабільне горіння дуги, розбризкування металу або прилипання електрода, потрібно налаштувати струм і підібрати інші електроди. Перевірте довжину і перетину кабелю. Порівняйте їх з номінальними. При наявності відхилень кабель потрібно замінити.

Якщо під час роботи зварювального апарату спалахує індикатор перезавантаження, це вірна ознака перевищення тривалості роботи. Через це інвертор просто перегріється і відключиться автоматично. Однак краще самостійно відключити агрегат і дати йому охолонути. Після того як температура знизиться до допустимого значення, роботу можна продовжити з обовязковим дотриманням температурного і тимчасового режиму.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!